(57)【要約】【課題】  複数枚積載されたシート２の最上面の１枚を分離するシート材分離装置において、マグネットフロータを使用できない磁性体でないシートや、表面に凹凸があるシートや、穴があいているシート等においても、シート表面に傷、汚れを付けずに確実に最上面の１枚を分離して取り出すシート材分離装置を提供する。【解決手段】  昇降機構６上に複数枚積載されたシート２の側面に配置したノズル５からエアを噴射する。そして、最上面付近のシート２を浮き上がらせる。それと同時に昇降機構６によりテーブル７を上昇させ、回転しているローラ１に最上面のシート端面が接触し、シート端が持ち上げられ、最上面のシートが１枚に分離される。分離された最上面のシートは搬送装置３により搬送する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状に積載された複数のシート材から上部に位置する上部シート材を分離するシート材分離装置において、
上部シート材に気体を噴射し、噴射した気体により上部シート材を浮き上がらせる気体噴射部と、
前記気体噴射部が浮き上がらせた上部シート材の端部に自己の外周面が接触するとともに、所定の回転軸を中心に回転することにより自己の外周面に接触した上部シート材の前記端部を上方に持ち上げる回転ローラと
を備えたことを特徴とするシート材分離装置。
【請求項２】
前記シート材分離装置は、さらに、
前記回転ローラの回転トルクを制御するトルク制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシート材分離装置。
【請求項３】
前記回転ローラは、
自己の外周面により上部シート材の端部を所定の力で押し付けて接触し、
前記シート材分離装置は、さらに、
前記回転ローラの外周面が上部シート材の端部を押し付ける力を制御する押付力制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシート材分離装置。
【請求項４】
層状に積載された複数のシート材から上部に位置する上部シート材を分離するシート材分離方法において、
上部シート材に気体を噴射し、噴射した気体により上部シート材を浮き上がらせる工程と、
浮き上がらせた上部シート材の端部に回転する回転ローラの外周面を接触させ、前記回転ローラの回転により前記回転ローラの外周面に接触した上部シート材の前記端部を上方に持ち上げる工程と
を備えたことを特徴とするシート材分離方法。
【請求項５】
層状に積載された複数のシート材から上部に位置する上部シート材を分離するシート材分離装置において、
上部シート材に気体を噴射し、噴射した気体により上部シート材を浮き上がらせる気体噴射部と、
気体噴射部が浮き上がらせた上部シート材の浮き上がり量を検出する浮き上がり量検出部と、
前記浮き上がり量検出部が検出した上部シート材の浮き上がり量に基づいて、前記気体噴射部の気体の噴出量を制御する噴出量制御部と、
前記噴出量制御部により気体の噴出量が制御された前記気体噴射部が浮き上がらせた上部シート材の端部に自己の外周面が接触するとともに、所定の回転軸を中心に回転することにより自己の外周面に接触した上部シート材の前記端部を上方に持ち上げる回転ローラと
を備えたことを特徴とするシート材分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数枚積載されたシートの最上面１枚を分離するシート材分離装置に関する。例えば、マグネットフロータを使用できない磁性体以外のシートや、表面に凹凸があるシートや、あるいは穴が明いているシートにおいても、表面に傷、汚れを付けずに確実に最上面の１枚を取り出すシート材分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の複数枚積載された磁性体シートの最上面１枚を分離する装置では、マグネットフロータを利用していた（例えば特許文献１参照）。また、エアブローにより複数枚のシートを浮かび上がらせ、搬送時に２枚あるシートのうち１枚をフラッタ現象を利用して落とす方法（例えば特許文献２参照）がある。また、吸着パッドにより最上層シートの端表面を吸着して持ち上げる方法もある（例えば特許文献３参照）。また、フィードローラとフリクションパッドとで、積載された複数のシート材を１枚づつ摩擦分離する方法もある（例えば特許文献４参照）。また、吸着パッドで持ち上げたシートの端面に回転するローラを押し当て、２枚重ねの場合は下側のシートを落とす方法もある（例えば特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７１３６７号公報
【特許文献２】特開２００３−１４６４６１号公報
【特許文献３】特開平９−２５５１７５号公報
【特許文献４】特開平５−１９３７７１号公報
【特許文献５】特開平７−２２３７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の複数枚積載されたシートの最上面１枚を分離する装置（例えば、特許文献１）では、分離手段としてマグネットフロータを利用して、シートに磁極を発生させ、その反発力を利用してシートを分離させる。しかし、磁性体シートでなければ磁極が出来ない為、反発力を生じず分離できないという問題があった。
【０００４】
従来の複数枚積載されたシートの最上面１枚を分離する装置（例えば、特許文献２）ではシート最上面付近の端面にエアを噴射して、シート同士を浮き上がらせ、分離させる。さらに搬送時に端面にエアを噴射することにより、フラッタ現象を起こし２枚重ねの場合は１枚が落下する。しかし、厚板ではフラッタ現象が起きにくい為、分離できないという問題があった。
【０００５】
従来の複数枚積載されたシートの最上面１枚を分離する装置（例えば、特許文献３）では吸着パッドにより最上面シートの端表面を吸着して持ち上げる。しかし、表面が凸凹のシートや穴が開いているシートでは吸着できない為、分離できないという問題があった。
【０００６】
従来の複数枚積載されたシートの最上面１枚を分離する装置（例えば、特許文献４）ではフィードローラとフリクションパッドとで、積載された複数のシート材を１枚づつ摩擦分離する。しかし、シート表面を摩擦する為、シート表面に傷や汚れが付くという問題があった。
【０００７】
従来の複数枚積載されたシートの最上面１枚を分離する装置（例えば、特許文献５）では吸着パッドで持ち上げられたシートの端面に回転するローラを押し当て、２枚重ねの場合は下側のシートが分離される。しかし、表面が凸凹のシートや穴が開いているシートでは吸着できない為、分離できないという問題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決する為になされたもので、第１の目的は確実に分離することができる装置を得るものである。
【０００９】
また、第２の目的は非磁性体シートにおいても分離することができる装置を得るものである。
【００１０】
また、第３の目的は表面が凸凹のシートや穴が開いているシートにおいても分離することができる装置を得るものである。
【００１１】
また、第４の目的は表面に傷、汚れを付けずに分離することができる装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明のシート材分離装置は、
層状に積載された複数のシート材から上部に位置する上部シート材を分離するシート材分離装置において、
上部シート材に気体を噴射し、噴射した気体により上部シート材を浮き上がらせる気体噴射部と、
前記気体噴射部が浮き上がらせた上部シート材の端部に自己の外周面が接触するとともに、所定の回転軸を中心に回転することにより自己の外周面に接触した上部シート材の前記端部を上方に持ち上げる回転ローラと
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
前記シート材分離装置は、さらに、
前記回転ローラの回転トルクを制御するトルク制御部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
前記回転ローラは、
自己の外周面により上部シート材の端部を所定の力で押し付けて接触し、
前記シート材分離装置は、さらに、
前記回転ローラの外周面が上部シート材の端部を押し付ける力を制御する押付力制御部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明のシート材分離方法は、
層状に積載された複数のシート材から上部に位置する上部シート材を分離するシート材分離方法において、
上部シート材に気体を噴射し、噴射した気体により上部シート材を浮き上がらせる工程と、
浮き上がらせた上部シート材の端部に回転する回転ローラの外周面を接触させ、前記回転ローラの回転により前記回転ローラの外周面に接触した上部シート材の前記端部を上方に持ち上げる工程と
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明のシート材分離装置は、
層状に積載された複数のシート材から上部に位置する上部シート材を分離するシート材分離装置において、
上部シート材に気体を噴射し、噴射した気体により上部シート材を浮き上がらせる気体噴射部と、
気体噴射部が浮き上がらせた上部シート材の浮き上がり量を検出する浮き上がり量検出部と、
前記浮き上がり量検出部が検出した上部シート材の浮き上がり量に基づいて、前記気体噴射部の気体の噴出量を制御する噴出量制御部と、
前記噴出量制御部により気体の噴出量が制御された前記気体噴射部が浮き上がらせた上部シート材の端部に自己の外周面が接触するとともに、所定の回転軸を中心に回転することにより自己の外周面に接触した上部シート材の前記端部を上方に持ち上げる回転ローラと
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は、複数枚積載されたシートの最上面１枚を分離する装置において、最上面付近のシート端面に空気を噴射し、積載されたシートを複数枚浮き上がらせると同時にシート端面を回転するローラにより持ち上げることにより、非磁性体シート、穴明きシート等を表面に傷を付けずに確実に最上面の１枚のみを分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１〜図３を用いて実施の形態１に係るシート材分離装置１００を説明する。図１（ａ）は、シート材分離装置１００の平面図を示す。図１（ｂ）は、シート材分離装置１００の正面図を示す。
【００１９】
図１（ｂ）を参照してシート材分離装置１００の構成を説明する。昇降機構６を有するテーブル７上に複数枚のシート２を積載する。複数枚のシートは、層状に重なって積載される。据付台１０には、前後調整台１１に取り付けられたローラ１（回転ローラ）と、ローラ１を回転させる為のモータ８が設置されている。ローラ１は、動力伝達機構９を介して回転する。また、シート最上面の端面付近に空気（気体の一例）を噴射する為のノズル５（気体噴射部）が、据付台１０上に取り付けられている。さらに、シート２の持ち上げを検知する、１枚持ち上がり検知機構１２も、据付台１０上に取り付けられている。
【００２０】
ローラ１の反対側には、位置決め用のストッパ４が取り付けられている。また、シートを搬送する搬送装置３が設けられている。また、テーブル７横には、上下待機位置検知機構１３が取り付けられる。
【００２１】
図２は、新規シート積載時の原点状態を示す。すなわち、シート２が積載されていない状態のテーブル７に、あらたにシート２を積載した状態を示している。シート２を積載した後は、テーブル７は、昇降機構６により上方へ上昇する。
【００２２】
次に動作について説明する。図３はシート材分離装置１００の動作を示すフローチャートである。図３を参照して説明する。
【００２３】
図２に示した下降した昇降機構６上のテーブル７上に、複数枚のシート２をストッパ４に対してシート端面を揃え、積載する（Ｓ１１）。
【００２４】
次に、昇降機構６によりテーブル７を上昇させるとともに、シート最上面の端面に向けてノズル５から空気を噴射する。シート最上面付近の複数枚のシートは、噴射した空気により浮き上がり分離する（Ｓ１２）。
【００２５】
それと同時に、モータ８にて動力伝達機構９を介して回転しているローラ１に最上面のシート２が接触し、ローラ１表面と、シート２端面あるいはシート２端部との摩擦により、最上面の１枚のシートのみがローラ１上に持ち上がる（Ｓ１３）。図１（ｂ）は、最上面の１枚のシートのみがローラ１上に持ち上がった状態を示している。ここで、ローラ１表面（外周面）の材質については、対象とするシート材に合わせて決定することが好ましい。例えば、鋼板であるならウレタンゴム等の耐久性の高い物を使用する。これにより、分離性と耐久性を高めることができる。また、ローラの数については、分割式にすることが好ましい。分割式とすることで軽量化できるとともに、安価に製作できる。
【００２６】
次に、持ちあがったシートは、１枚持ち上がり検知機構１２にて検知され、昇降機構６及びローラ１の回転が停止する（Ｓ１４）。
【００２７】
ローラ１の回転が停止すると、搬送装置３によりシート２を搬送する（Ｓ１５）。
【００２８】
搬送後、テーブル７は、再度テーブル上昇時にローラ１に接触するまでの時間を短縮する為、最上面シートを検知する上下待機位置検知機構１３により、最適待機位置まで下降し、起動待ちとなる。
【００２９】
実施の形態１のシート材分離装置１００により、非磁性体シート、表面が凸凹のシート及び穴が開いているシートにおいても、表面に傷、汚れを付けずに円滑に他のシートから分離することができる。
【００３０】
実施の形態１のシート材分離装置は、複数枚積載されたシートの最上面１枚を分離する装置において、最上面付近のシート端面に空気を噴射し、積載されたシートを複数枚浮き上がらせると同時に、シート端面を回転するローラにより持ち上げ、確実に最上面の１枚のみを分離することを特徴とする。
【００３１】
実施の形態２．
次に、図４を参照して実施の形態２を説明する。実施の形態２は、実施の形態１のシート材分離装置１００に、ローラ１の回転トルクを制御するトルク制御装置（トルク制御部）を追加した構成である。
【００３２】
トルク制御装置により、ローラ１の回転トルクを、シートの板厚、または材質に応じて調整できるようにする。シートの板厚が厚ければ回転トルクを大きくし、シート板厚が薄ければ小さくする。あるいは、硬い材質の場合は大きくし、柔らかい材質の場合は小さくする。
【００３３】
図４では、トルク制御装置の一例として、例えば、安価なクラッチ機構１４をローラ１と駆動プーリ１８の間に使用した例を示している。必要以上の回転トルクがクラッチ機構１４にかかった場合、クラッチ機構が滑り、回転トルクが直接シート端面にかからないようにする。これにより、シート端面の損傷を防止することができる。その他、トルク制御装置としては、電気的に回転トルクをコントロールするインバータ等を使用しても良い。
実施の形態２のシート材分離装置１００は、トルク制御装置を備えたので、過大な回転トルクによるシートの端面の変形や、回転トルク不足によるシートの持ち上がり不良をなくすことができる。
【００３４】
実施の形態２のシート材分離装置は、ローラの回転トルクを制御するトルク制御部を備えたことを特徴とする。
【００３５】
実施の形態３．
次に、図５を用いて実施の形態３を説明する。実施の形態３は、実施の形態１のシート材分離装置１００において、ローラ１に、ローラ１によるシート端面への押し付け摩擦力を制御する制御装置（押付力制御部）、例えば、スプリング１５やエアシリンダを取り付ける構成である。
【００３６】
スプリング力やシリンダのエア圧を利用して、ローラ１によるシート端面への押し付け力を、シートの板厚または材質に応じて調整可能とする。シート板厚が厚ければシート端面への押し付け力を大きくし、板厚が薄ければ小さくする。あるいは、硬い材質はシート端面への押し付け力を大きくし、柔らかい材質は小さくする。
【００３７】
図５は、制御装置の一例として、スプリング１５を利用した例を示す図である。
スプリング１５は、ボルト２０に取り付けられている。スプリング１５は、一方をカラー１６、他方を調整ナット１７により自由長の状態から圧縮されている。そのため、スプリング１５は、伸びようとする。これにより、スプリング１５は、カラー１６を介してローラ軸１９を押す。一方、ローラ１と接触するシート端面２２に対して反対側の端面は、ストッパ４により押えられている。したがって、スプリング１５は、ローラ１をシート２に押し付けることができる。
【００３８】
調整ナット１７を締め込むこと、ばね反発力が増すので、押し付け摩擦力が強くなる。緩めると、ばね反発力が減少するので弱くなる。これにより、シート板厚が厚ければローラ１の押し付け摩擦力を大きくし、板厚が薄ければ小さくする。また、硬い材質は押し付け摩擦力を大きくし、柔らかい材質は小さくする。また、シート材の寸法にバラツキがあっても、スプリング１５の伸縮により、前記バラツキを吸収することができる。
【００３９】
実施の形態３のシート材分離装置１００は、シート端面への押し付け摩擦力を制御する制御装置を備えたので、ローラによるシート端面への過大な押し付け摩擦力により、シートの端面が変形したり、あるいは押し付け摩擦力不足による持ち上がり不良を解消することができる。
【００４０】
なお、シート端面２２への押し付け摩擦力を制御する制御装置については、実施の形態２で説明したトルク制御とを組み合わせることができる。
【００４１】
トルク制御装置の回転トルクをシートの板厚または材質に応じて調整できるようにする。シート板厚が厚ければ大きくし、板厚が薄ければ小さくする。あるいは、硬い材質は大きくし、柔らかい材質は小さくする。さらに、スプリング力やシリンダのエア圧を、シートの板厚または材質に応じて調整できるようにする。シート板厚が厚ければ大きくし、板厚が薄ければ小さくする。あるいは、硬い材質は大きくし、柔らかい材質は小さくする。
【００４２】
これにより過大な回転トルク、過大な押し付け摩擦力によるシートの端面の変形や回転トルク、押し付け摩擦力不足による持ち上がり不良がなくなる。トルクと押し付け力の両方を制御することで木目の細かい制御が可能となる。
【００４３】
以上の説明では、複数枚のシートについて述べたが、「シート」には、ある程度の板厚を有する板状体も含み、このような板状体についても利用できることは言うまでもない。
以上のように、トルク制御と押し付け力の制御の組み合わせにより、ローラ１について、回転トルクと押し付け摩擦力の制御が可能となり、確実にシート端面に対する負荷コントロールができる。これにより、シートに損傷を与えず確実に１枚を分離することができる。
【００４４】
実施の形態３のシート材分離装置は、ローラのシート端面への押し付け摩擦力を制御する制御機能を備えたことを特徴とする。
【００４５】
実施の形態４．
次に、図６を使用して、実施の形態４に係るシート材分離装置２００を説明する。図６は、シート材分離装置２００の構成図である。シート材分離装置２００は、実施の形態１のシート材分離装置１００に対して、ノズル５により空気を吹き付ける吹き付け力（噴射量）を制御することを特徴とする。
【００４６】
図６に示すように、シート材分離装置２００は、シート材分離装置１００に対して、さらに、浮き上がり量検出部３０、噴出量制御部３１、気体供給部３２を追加した構成である。浮き上がり量検出部３０は、最上部のシートの浮き上がり量を検出する。気体供給部３２は、空気を供給する。噴出量制御部３１は、気体供給部３２が供給する空気の量を制御し、シートの浮き上がり量を調節する。
【００４７】
次に動作を説明する。
（１）実施の形態１と同様に、ノズル５（気体噴射部）は最上部シート材に気体を噴射し、最上部シート材を浮き上がらせる。
（２）次に、浮き上がり量検出部３０は、ノズル５が浮き上がらせた最上部シート材の浮き上がり量を検出する。
（３）噴出量制御部３１は、浮き上がり量検出部３０が検出した最上部シート材の浮き上がり量に基づいて、気体供給部３２がノズル５に供給する空気の量を制御することにより、ノズル５から噴出される空気の噴出量を制御する。
（４）ローラ１（回転ローラ）は、噴出量制御部３１により空気の噴出量が制御されたノズル５が浮き上がらせた最上部シート材の端部に自己の外周面が接触する。そして回転することにより自己の外周面に接触した最上部シート材の端部を回転方向の上方に持ち上げる。
【００４８】
実施の形態４のシート材分離装置２００は、ノズル５から噴出する空気の量を制御するので、シートの浮き上がりを最適に調整することができる。
【００４９】
なお、空気の噴出量の調整は、分離する１枚のシートごとに都度行ってもよいし、例えば前工程として、あらかじめ調整し、テーブル７上に積載したシート単位で行うようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施の形態１に係るシート材分離装置１００の構成図である。
【図２】実施の形態１に係る新規シート積載時の原点状態を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るシート材分離装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態２に係るトルク制御装置の一例であるクラッチ機構の取付部の構成図である。
【図５】実施の形態３におけるスプリング取付部の構成図である。
【図６】実施の形態４に係るシート材分離装置２００の構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  ローラ、２  シート、３  搬送装置、４  ストッパ、５  ノズル、６  昇降機構、７  テーブル、８  モータ、９  動力伝達機構、１０  据付台、１１  前後調整台、１２  １枚持ち上がり検知機構、１３  上下待機位置検知機構、１４  クラッチ機構、１５  スプリング、１６  カラー、１７  調整ナット、１８  駆動プーリ、１９  ローラ軸、２０  ボルト、２１  軸支え、２２  シート端面、３０  浮き上がり量検出部、３１  噴出量制御部、３２  気体供給部、１００，２００  シート材分離装置。
【図１】
2005343619.tif 000003
【図２】
2005343619.tif 000004
【図３】
2005343619.tif 000005
【図４】
2005343619.tif 000006
【図５】
2005343619.tif 000007
【図６】
2005343619.tif 000008